期末兩科匯總數(shù)電第6章時(shí)序邏輯電路

第5章時(shí)序邏輯電路時(shí)序邏輯電路邏輯電路組合邏輯電路：任一時(shí)刻的輸出僅取決于該時(shí)刻的輸（無(wú)記憶功能）

入，而與過(guò)去的輸入無(wú)關(guān)。時(shí)序邏輯電路：任一時(shí)刻的輸出不（有記憶功能）

僅取決于該時(shí)刻的輸入，而與過(guò)去的輸入有關(guān)。組合邏輯電路x1xiy1yj輸入X輸出Y存儲(chǔ)電路z1zkq1qmCP同步時(shí)序邏輯電路：各觸發(fā)器有統(tǒng)一觸發(fā)脈沖異步時(shí)序邏輯電路：各觸發(fā)器無(wú)統(tǒng)一觸發(fā)脈沖觸發(fā)器控制輸入Z觸發(fā)器狀態(tài)輸出Q組合邏輯電路存儲(chǔ)電路x1xiy1yjz1zkq1qm輸入X輸出Y觸發(fā)器控制輸入Z觸發(fā)器狀態(tài)輸出Qj

j

1

2

i

1

2

m

yCP

y1

=

f1

(x1

,

x2

,,

xi

,

q1

,

q2

,,

qm

)=

f

(x

,

x

,,

x

,

q

,

q

,,

q

)輸出方程：kk

1

2

i

1

2

m驅(qū)動(dòng)方程：z1

=

g1

(x1

,

x2

,,

xi

,

q1

,

q2

,,

qm

)z=

g

(x

,

x

,,

x

,

q

,

q

,,

q

)11

1

2122nnkmnnnmm

1

2

k

1mqqn+1

nn+1狀態(tài)方程：=

h

(z

,

z

,,

z

,

q

,

q

,,

q

)=

h

(z

,

z

,,

z

,

q

,

q

,,

q

)5.1

時(shí)序邏輯電路的分析時(shí)序邏輯電路中，如果其中所有觸發(fā)器的時(shí)鐘輸入端都與同一個(gè)時(shí)鐘脈沖相連，則稱(chēng)為同步時(shí)序邏輯電路（

Synchronous

Sequential

LogicCircuit

），否則就稱(chēng)為異步時(shí)序邏輯電路（AsynchronousSequentialLogicCircuit）。前者的速度高于后者，但機(jī)構(gòu)一般比后者復(fù)雜。按照輸出信號(hào)的特點(diǎn)，時(shí)序邏輯電路還可分為：米利（Mealy）型：輸出狀態(tài)不僅與存儲(chǔ)電路的狀態(tài)有關(guān)，還與輸入有關(guān)。穆?tīng)枺∕oore）型：輸出狀態(tài)僅與存儲(chǔ)電路的狀態(tài)有關(guān)。5.1.1

同步時(shí)序邏輯電路的分析步驟根據(jù)給定的時(shí)序邏輯電路，寫(xiě)出存儲(chǔ)電路（如觸發(fā)器）的驅(qū)動(dòng)方程（輸入信號(hào)的邏輯表達(dá)式）。寫(xiě)出存儲(chǔ)電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程，并根據(jù)輸出電路，寫(xiě)出輸出函數(shù)表達(dá)式。由狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程和輸出函數(shù)表達(dá)式，列出狀態(tài)轉(zhuǎn)移表，或畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。畫(huà)工作波形圖（時(shí)序圖）。歸納時(shí)序邏輯電路的邏輯功能。例1.

試分析下圖所示的時(shí)序邏輯電路式。Qn+1

=

D

=

Qn

,

Qn+1

=

D

=

A

ˉ

Qn

ˉ

Qn1

1

1

2

2

1

2Y

=

AQnQn

AQnQn1

2

1

2Y1DC11DC11A&Q1Q2CP解:

(1)

寫(xiě)出各級(jí)觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程（激勵(lì)函數(shù)）D

=

Qn

,

D

=

A

ˉ

Qn

ˉ

Qn1

1

2

1

2(2)

寫(xiě)出各級(jí)觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程及輸出表達(dá)=1=1&&米利型(3)

列寫(xiě)狀態(tài)轉(zhuǎn)移表2

1

2n+1Q1

=

Q1Qn+1

=

A

ˉ

Q

ˉ

QAQ2Q1Q2n＋1Q1n＋1Y000010001100010110011001100111101000110010111100Y

=

AQ1

Q2

AQ1

Q2=

AQ1

Q2

+

AQ1

Q2根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移表畫(huà)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖AQ2Q1Q

n＋12Q

n＋11Y000010001100010110011001100111101000110010111100Q2Q1A/Y000110110/01/00/1

1/11/00/01/0

0/0可控計(jì)數(shù)器1Q1C11J2Q2C11K

R&1J1K3Q3C1&R&1J1K4Q4C1&R1J1K

R&ZRDCP●●●例2.

試分析下圖所示的時(shí)序邏輯電路寫(xiě)出驅(qū)動(dòng)方n

n

n解:

(1)程

T1

=1T

=

Qn2

1T

=

QnQn3

1

2T4

=

Q1

Q2

Q3(2)

寫(xiě)狀態(tài)方程和輸出方程1

1

2

1

2

1

2Qn+1=

Q

,n

Qn+1

=

QnQn

+

QnQnQn+1

=

QnQnQn

+

QnQn

Qn3

1

2

3

1

2

3Qn+1

=

QnQnQnQn

+

QnQnQn

Qn4

1

2

3

4

1

2

3

4Z

=

QnQnQnQn1

2

3

4觸發(fā)器和門(mén)電路都為T(mén)TL序號(hào)Q4Q3現(xiàn)態(tài)Q2Q1Q

n+14Q次態(tài)n+1

Q3n+12Qn+11輸出Z0000000010100010010020010001103001101000401000101050101011006011001110701111000081000100109100110100101010101101110111100012110011010131101111001411101111015111100001(3)

列寫(xiě)狀態(tài)轉(zhuǎn)移表Q4Q3Q2Q1/C1101110010111010100110000111/0/0/0/0/0/00000/0

0001

/00010

/00011

/00100/1/011110101/0/011100110/0/0根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移表畫(huà)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖(4)

畫(huà)工作波形圖(5)

功能歸納:每經(jīng)過(guò)16個(gè)脈沖，電路狀態(tài)循環(huán)一次，且輸出一個(gè)高電平。該時(shí)序邏輯電路是16分頻器。Q2CP0

0Z

0

0Q3

0

0100010000010001010101010000100011001100100

001

11

1101111110000Q10

1Q4

0

001010101010

101016&

1J1KQ0(14)C1&R≥1&&&

1J1KC1&R≥1&&&&

1J1KC1&R≥1&&&&

1J1KC1&R≥1&&&&&111Q1(13)Q2(12)Q3(11)CO(15)(9)LD(3)

D0(4)

D1(2)

CP(5)

D2(6)

D3(1)

RD(7)

EP

(10)

ET4位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器（CT54161/CT74161）4位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74161的功能表CPRDLDEPET工作狀態(tài)×0×××置零10××預(yù)置數(shù)×1101保持×11×0保持（C=0）1111計(jì)數(shù)CP

Q0

Q1

Q2CLDQ3

RD4位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74161的圖形符號(hào)EP

D0

D1

D2

D3ET

74161Q1C1

11J2Q2C11K

R&1J1K3Q3C1&R&1J4Q4C11KR1J1K

R&ZRDCP●●&Q4例3.

試分析右圖所示的時(shí)序邏輯電路143

2

12

12

1

31=

QnQnJ4

=

QnQnQn，K

=

QnJ3

=

QnQn，KJ2

=

QnQn，K

=

Qn4

1

2J1

=

1，K1

=

1（1）驅(qū)動(dòng)方程Qn+1

=

QnQnQn

Qn

+

QnQn4

3

2

1

4

1

4Qn+1

=

QnQn

Qn

+

QnQnQn3

2

1

3

2

1

3Qn+1

=

QnQn

Qn

+

QnQn2

4

1

2

1

2Qn+1

=

Qn1

1（2）狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程輸出方程4

1Z

=

QnQn序號(hào)Q4現(xiàn)態(tài)Q3

Q2Q1Q4次態(tài)Q3Q2Q1輸出ZS(t)代表的十進(jìn)制數(shù)碼00000000100100010010012001000110230011010003401000101045010101100560110011106701111000078100010010891001000019101010110101101001偏離110011010態(tài)110101001111011110111100001無(wú)效狀態(tài)，正常工作時(shí)不會(huì)出現(xiàn)。Q4Q3Q2Q1/Z10001001001000010000/00101/00110/0/00111/0/0/0/10011/00100/0101111011010110011101111/0/1/0/1/1/0有效狀態(tài)偏離狀態(tài)(3)

列寫(xiě)狀態(tài)轉(zhuǎn)移表，畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖可以自啟動(dòng)根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移表（圖）或狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程作工作波形圖。CPQ4Q3Q2Q1Z10由圖可知：輸出信號(hào)Z是十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的進(jìn)位信號(hào)，而輸出信號(hào)的周期為計(jì)數(shù)脈沖CP周期的10倍，因此輸出信號(hào)也可以視為計(jì)數(shù)脈沖CP的十分頻信號(hào)。模10（十進(jìn)制）計(jì)數(shù)器也可看作是十分頻器。00000000110000011110000011001100001010101010000000000105.1.2

異步時(shí)序邏輯電路的分析異步時(shí)序邏輯電路中的各級(jí)觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖，不一定都是輸入脈沖，因此各級(jí)觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)移不是在同一時(shí)鐘作用下同時(shí)發(fā)生的。所以，在分析異步時(shí)序邏輯電路時(shí)，必須注意各級(jí)觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)。5.1.2

異步時(shí)序邏輯電路的分析CP11JQ≥1RQ≥1RQ&

1J1KSC1RFF1FF2FF3Q1Q2Q3例4.

試分析右圖所示的時(shí)序邏輯電路C11K1JC11K3J

=

Qn，K

=11

3

1J2

=1，K2

=1（1）驅(qū)動(dòng)方程((

)(

)13

1122132

1

31n

nnn

n

nQQQn+1n+1n+1=

Q

QCP

fl=

QQ

fl=

Q

Q

QCP

flJ

=

QnQn，K

=

Qn3

2

1

3（2）狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程5.1.2

異步時(shí)序邏輯電路的分析（3）列狀態(tài)轉(zhuǎn)移表((

)(

)13

1122133

2

11n

nnn

n

nQQQn+1n+1n+1=

Q

QCP

fl=

QQ

fl=

Q

Q

QCP

flCP1

Q3

Q2Q1Q

n＋1

Q

n＋1

Q

n＋3

2

11000001001010010011011100100000101010110010111000011100111010001000有效狀態(tài)101110根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移表（圖）或狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程作工作波形圖。5由圖可知：每輸入5個(gè)脈沖，電路狀態(tài)循環(huán)一次，所以電路為五進(jìn)制計(jì)數(shù)器。CP1Q1Q2Q31001000110000010005.1.2

異步時(shí)序邏輯電路的分析QCP11JQ≥1RQ≥1RQ&

1J1KSC1RFF1FF2FF3Q0Q1Q2Q3例5.

試分析下圖所示的時(shí)序邏輯電路C11K1JC11KFF0CP0S1JC11KR（3）列狀態(tài)轉(zhuǎn)移表((

)(

)(00013

1022133

2

10nn

nnn

n

nQQQQQn+1n+1n+1n+1=

QCP

fl=

Q

QQ

fl=

QQ

fl=

Q

Q

QJ0

=1，K0

=1J

=

Qn，K

=11

3

1J2

=1，K2

=1J

=

QnQn，K

=3

2

1

3（2）狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程CP0Q3Q2Q1Q0Q3n+1Q2n+1Q1n+1Q0n+1000000010000100101001000112001101003Qn0100010143010101105011001116011110007100010018100100009101010111011010011001101110101001110111111110000（1）驅(qū)動(dòng)方程（3）列狀態(tài)轉(zhuǎn)移表CP0Q3Q2Q1Q0Q3n+1Q2n+1Q1n+1Q0n+1000000010000100101001000112001101003010001014010101105011001116011110007100010018100100009101010111011010011001101110101001110111111110000Q

Q

Q

Q4

3

2

10111100010010010000100000101011000110100101111011010110011101111有效狀態(tài)偏離狀態(tài)根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移表（圖）或狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程作工作波形圖。由圖可知：每輸入10個(gè)脈沖，電路狀態(tài)循環(huán)一次，所以電路為十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。10CP0Q3

00000000110Q2

00001111000Q1

00110011000Q0

010101010105.1.2

異步時(shí)序邏輯電路的分析QCP11JQ≥1RQ≥1R1JQ&1KSC1RFF1FF2FF3Q0Q1Q2Q3例6.

試分析下圖所示的時(shí)序邏輯電路C11K1JC11KSFF0CP01JC11KR（3）列狀態(tài)轉(zhuǎn)移表((

)((

)13

1122133

2

11003n

nnn

n

nnQQQCPQn+1n+1n+1n+1=

Q

QCP

fl=

QQ

fl=

Q

Q

Q=

QQ

flJ

=

Qn，K

=11

3

1J2

=1，K2

=1J

=

QnQn，K

=3

2

1

3J0

=1，K0=1（2）狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程CP1Q0Q3Q2Q1Q0n+1Q3n+1Q2n+1Q1n+1000000010000100101Qn0010001123001101003010010004100010015100110106101010117101111008110000009010110100110101001111000fl)111101100000110011110000（1）驅(qū)動(dòng)方程（3）列狀態(tài)轉(zhuǎn)移表Q4Q3Q2Q110101011110000100001000010001001/00011010001101CP1Q0Q3Q2Q1Q0n+1Q3n+1Q2n+1Q1n+1000000010110001001010010001120011010030100100041110000011100011056101010117101111008011000000901011010011010100111100011010010111000101111000001110111101111有效狀態(tài)偏離狀態(tài)根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移表（圖）或狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程作工作波形圖。CP1Q0Q3Q2Q110由圖可知：每輸入10個(gè)脈沖，電路狀態(tài)循環(huán)一次，所以電路為十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。000001111100000100001000110001100010100101005.1.2

異步時(shí)序邏輯電路的分析QCP11JQ≥1RQ≥1RQ&

1JSC1R1KFF1FF2FF3&&R01

R02S91S92Q0Q1Q2Q374LS290的邏輯電路圖C11K1JC11KFF0CP0S1JC11KR二－五－十進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器異步二－五－十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS290的功能表CP0CP1S91·S92R01·R02工作狀態(tài)××10置9××01置0CP—00二進(jìn)制計(jì)數(shù)—CP00五進(jìn)制計(jì)數(shù)CPQ000十進(jìn)制計(jì)數(shù)(8421BCD)Q3CP00十進(jìn)制計(jì)數(shù)(5421BCD)注意：8421BCD時(shí)四個(gè)觸發(fā)器的輸出由高到低依次為Q3

Q2Q1Q0；5421BCD時(shí)四個(gè)觸發(fā)器的輸出由高到低依次為Q0

Q3Q2

Q1。R01

R02Q0

Q1

Q2

Q374290S91

S92R01

R02Q2

Q3CP1CP0CP1CP

CP0CPR01

R02Q0

Q1

Q2

Q374290S91

S92CP1CP

CP0R01

R02Q2

Q3CP

CP1CP0Q0

Q174290S91

S920

0

0

0Q0

Q174290S91

S920

0

0

00

0

0

0二進(jìn)制計(jì)數(shù)器五進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器（5421BCD）0

0

0

0十進(jìn)制計(jì)數(shù)器（8421BCD）計(jì)數(shù)器同步計(jì)數(shù)器異步計(jì)數(shù)器加法計(jì)數(shù)器減法計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器

十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器二進(jìn)制計(jì)數(shù)器二－十進(jìn)制計(jì)數(shù)器循環(huán)碼計(jì)數(shù)器時(shí)序邏輯電路分析的基本思路邏輯功能輸出方程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換表工作波形圖各觸發(fā)器特性方程電路狀態(tài)及輸出方程各觸發(fā)器驅(qū)動(dòng)方程時(shí)鐘信號(hào)異步邏輯電路4位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74161的功能表CPRDLDEPET工作狀態(tài)×0×××置零10××預(yù)置數(shù)×1101保持×11×0保持（C=0）1111計(jì)數(shù)CP

Q0

Q1

Q2CLDQ3

RD4位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74161的圖形符號(hào)EP

D0

D1

D2

D3ET

74161同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74160的功能表CPRDLDEPET工作狀態(tài)×0×××置零10××預(yù)置數(shù)×1101保持×11×0保持（C=0）1111計(jì)數(shù)CP

Q0

Q1

Q2CLDQ3

RD4位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74160的圖形符號(hào)EP

D0

D1

D2

D3ET

74160返回5.2

用集成計(jì)數(shù)器構(gòu)成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器100010010010000100000101/0/00110/0/00111/0/0/10011/0Q3Q2Q1Q0/00100有效狀態(tài)/0/C74160功能表EPETCP1CP&D0

D1

D2

D3

C74160

LDQ0

Q1

Q2

Q3

RD1

0

1

0CPQ0Q1Q2Q30000000000011000110000101010狀態(tài)持續(xù)時(shí)間非常短暫（ns級(jí)）此圖為五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器（1）異步置零功能CLDQ3

RD1CP&EP

D0

D1

D2

D3ET

74160CP

Q0

Q1

Q21

0

1

0缺點(diǎn)：由于置零信號(hào)隨著計(jì)數(shù)器被置零而立即消失，所以置零信號(hào)持續(xù)時(shí)間極短，如果觸發(fā)器的復(fù)位速度有快有慢，則可能動(dòng)作慢的觸發(fā)器還未來(lái)得及復(fù)位，復(fù)位信號(hào)已經(jīng)消失，導(dǎo)致電路誤動(dòng)作。因此可靠性不高，并且進(jìn)位輸出信號(hào)要另外產(chǎn)生。一、對(duì)于M<N的情況已有N進(jìn)制，要求得到的是M進(jìn)制（2）同步置數(shù)功能EPETCP74160功能表1CP&D0

D1

D2

D3

C74160

LDQ0

Q1

Q2

Q3

RD0

0

1

010

0

0

0進(jìn)位輸出缺點(diǎn)：進(jìn)位輸出信號(hào)要另外產(chǎn)生。思考：如何利用計(jì)數(shù)器的進(jìn)位端C直接輸出進(jìn)位信號(hào)？0111100010010010000100000101/0/00110/0/0/0/0/10011/0Q3Q2Q1Q0/00100有效狀態(tài)/0/CCPQ0Q1Q2Q3100100001100000010000000（2）同步置數(shù)功能00

1

2D

D

D

DEPET3

C3

D741601CP&CP

Q

Q1

Q2

Q

R

11

1

0

01

0

0

1進(jìn)位輸出LD0111100010010010000100000101/0/00110/0/0/0/0/10011/0Q3Q2Q1Q0/00100有效狀態(tài)/0/CCPQ0Q1Q2Q3100110001100000000001000直接由計(jì)數(shù)器的進(jìn)位端C輸出進(jìn)位信號(hào)，

但不是加法計(jì)數(shù)器。對(duì)于M<N的情況，實(shí)現(xiàn)原理：在N進(jìn)制計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)過(guò)程中，設(shè)法使之跳過(guò)N-M個(gè)狀態(tài)，即可實(shí)現(xiàn)。置零法：將SM狀態(tài)譯碼成異步置零信號(hào)接至RD端即可；置數(shù)法：可以在計(jì)數(shù)器的任何一個(gè)狀態(tài)下進(jìn)行置數(shù)操作，從而使之跳過(guò)N-M個(gè)狀態(tài)即可。如果是加法計(jì)數(shù)器，只需將SM－1狀態(tài)譯碼成同步置數(shù)信號(hào)接到LD端，并將置入的數(shù)據(jù)設(shè)為0000。比較可知：置零法可靠性差，置數(shù)法靈活，并可以利用C端輸出進(jìn)位信號(hào)。二、對(duì)于M>N，且M=M1×M2的情況EPET

74160(1)

LDCP

Q0

Q1

Q2

Q3

RD1CP&1Q3

RD11

0

0

1D0

D1

D2

D3

C11&例2.用2片74160構(gòu)成30進(jìn)制計(jì)數(shù)器已有N進(jìn)制，要求得到的是M進(jìn)制串行進(jìn)位：每片的計(jì)數(shù)使能端均接有效電平，用低位片的進(jìn)位輸出作為高位片的時(shí)鐘信號(hào)。1

1

0

00

0

0

0EP

D0

D1

D2

D3

CET

74160(2)

LDCP

Q0

Q1

Q21

0

1

0三、對(duì)于M>N，且M為素?cái)?shù)的情況例3.用2片74160構(gòu)成29進(jìn)制計(jì)數(shù)器構(gòu)成100進(jìn)制計(jì)數(shù)器（采用并行接法：時(shí)鐘信號(hào)同時(shí)接到各片計(jì)數(shù)器CP端，用低位片的進(jìn)位輸出來(lái)控制高位片計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)使能端。）；相當(dāng)于M<N的情況，可以用異步置零和同步置數(shù)兩種方法；C1CP1CLDQ3

RDEPET

74160(2)CP

Q0

Q1

Q21&0

0

0

0D0

D1

D2

D30

0

0

0EP

D0

D1

D2

D3ET

74160(1)

LDCP

Q0

Q1

Q2

Q3

RD11三、對(duì)于M>N，且M為素?cái)?shù)的情況例3.用2片74160構(gòu)成29進(jìn)制計(jì)數(shù)器構(gòu)成100進(jìn)制計(jì)數(shù)器（采用并行接法：時(shí)鐘信號(hào)同時(shí)接到各片計(jì)數(shù)器CP端，用低位片的進(jìn)位輸出來(lái)控制高位片計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)使能端。）；相當(dāng)于M<N的情況，可以用異步置零和同步置數(shù)兩種方法；1CPCLDQ3

RDEP

D0

D1

D2

D3ET

74160(2)CP

Q0

Q1

Q211&EP

D0

D1

D2

D3

CET

74160(1)

LDCP

Q0

Q1

Q2

Q3

RD

11CP1CP0CP1CP

CP0Q0

Q1

Q2

Q374290(1)S91

S92

R01

R020

0

0

0Q0

Q1

Q2

Q374290(2)S91

S92

R01

R020

0&思考：試判斷下圖實(shí)現(xiàn)多少進(jìn)制的計(jì)數(shù)器？十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74290功能表總結(jié)：對(duì)于M>N的情況，串/并行進(jìn)位法：低位計(jì)數(shù)一周，高位計(jì)一數(shù)；整體置零/置數(shù)法：首先將多片N進(jìn)制計(jì)數(shù)器接成一個(gè)大于M進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，然后在按照M<N的情況處理即可。5.3其它常用時(shí)序邏輯電路1DC11RD11DC1R1DC1R1DC1RRCPD0D1D2D3Q0Q0Q1Q1Q2Q2Q3Q35.3.1

寄存器1.寄存器(74LS175)的原理并行輸入并行輸出RDCPDQn+1

Qn+10××011001111010×QnQn5.3其它常用時(shí)序邏輯電路5.3.2

移位寄存器移位寄存器除了具有寄存數(shù)碼的功能外，還有移位功能。所謂移位就是在移位命令作用下，能夠把寄存器中的數(shù)碼依次向左或向右移動(dòng)一位。能執(zhí)行移位操作的寄存器稱(chēng)為移位寄存器（Shift

Register）。5.3其它常用時(shí)序邏輯電路5.3.2

移位寄存器1.單向移位寄存器的原理1D4Q4C11D3Q3C11D2Q2C11D1Q1C1vI移存脈沖CP1

I324

3D=

v

;

D

=

Qn

;

D

=

Qn

;2

1D

=

Qn4

3Qn+1

=

QnQn+1

=

Qn;3

2Qn+1

=

Qn;2

1Qn+1

=

v

;1

I5.3其它常用時(shí)序邏輯電路D

=

v

;

D

=

Qn

;

D

=

Qn

;

D

=

Qn1

I

2

1

3

2

4

34

3Qn+1

=

QnQn+1

=

v

;

Qn+1

=

Qn;

Qn+1

=

Qn;1

I

2

1

3

223CP的順序 串行輸入vI

Q1

Q

Q

Q4000000111000200100311010411101串行輸入并行輸出并行輸入串行輸出5.3其它常用時(shí)序邏輯電路≥1&

&C1

C1≥1&

&1

2

3≥1&

&1D

1D

1D

1D4Q1

Q2

Q3Q4C1

C1≥1&

&1移存脈沖CP右移輸入DIR控制M左移輸入DIL2.雙向移位寄存器的原理5.3其它常用時(shí)序邏輯電路M=0：左移；M=1：右移2D1

=

DIR

M

+

Q

MD2

=

Q1

M

+

Q3

MD3

=

Q2

M

+

Q4

MD4

=

Q3

M

+

DIL

M

;Qn+1

=

D

M

+

Q

M1

IR

2Qn+1

=

Q

M

+

Q

M2

1

3Qn+1

=

Q

M

+

Q

M3

2

4Qn+1

=

Q

M

+

D

M

;4

3

IL(1)雙向移位寄存器的驅(qū)動(dòng)方程

(2)雙向移位寄存器的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程5.3其它常用時(shí)序邏輯電路1SQ0

+

S1

S0Q2

+

S1

S0

D1Q1

+

S1

S0S1S0S0

SQ1

=

S1

S0RQ1

=

SQ￠1Q1*

=

SQ1通過(guò)控制S1

S0就可以選擇194的工作狀態(tài)D25.3其它常用時(shí)序邏輯電路集成的移位寄存器DIR

D0

D1

D2

D3

DILS1

74LS194

CLKS0

Q0

Q1

Q2

Q3

RDRDS1S0CPDILDIRD0D1D2D3Q0Q1Q2Q3功能0×××××××××0000清零1××0××××××Qn0Qn1Qn2Qn3保持111↑××d0d1d2d3d0d1d2d3并入101↑×1××××1Qn0Qn1Qn2右移101↑×0××××0Qn0Qn1Qn2右移110↑1×××××Qn1Qn2Qn31左移110↑0×××××Qn1Qn2Qn30左移100×××××××Qn0Qn1Qn2Qn3保持?jǐn)U展應(yīng)用（4位

8位）5.3其它常用時(shí)序邏輯電路5.3其它常用時(shí)序邏輯電路3.

移位寄存器的應(yīng)用

DIR

D0

D1

D2

D3

DILS1

74LS194

CPS0

Q0

Q1

Q2

Q3

RD（1）實(shí)現(xiàn)串并轉(zhuǎn)換（2）實(shí)現(xiàn)乘/除法運(yùn)算（3）實(shí)現(xiàn)脈沖節(jié)拍延遲（4）實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)分頻電路、序列信號(hào)發(fā)生器1001000二進(jìn)制數(shù)

４二進(jìn)制數(shù)

８左移補(bǔ)零，乘以２5.3其它常用時(shí)序邏輯電路1.移位寄存器實(shí)現(xiàn)的環(huán)形計(jì)數(shù)器1D4Q4C11D3Q3C11D2Q2C11D1Q1C1CP0001100000100100Q4

Q3

Q2

Q15.3其它常用時(shí)序邏輯電路1.移位寄存器實(shí)現(xiàn)的扭環(huán)形計(jì)數(shù)器1D4Q4C11D3Q3C11D2Q2C11D1Q1C1CP0001111100110111Q4

Q3

Q2

Q11110

1100100000005.4

時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)5.4.1

同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)1、建立并化簡(jiǎn)原始狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖2、確定觸發(fā)器的數(shù)目，若原始狀態(tài)圖中有N個(gè)狀態(tài)，則需要n個(gè)觸發(fā)器，且有：2n-1

￡

N

￡

2n3、將原始狀態(tài)編碼，列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，求狀態(tài)方程、輸出方程4、觸發(fā)器選型，求驅(qū)動(dòng)方程5、畫(huà)邏輯圖6、檢查電路的自啟動(dòng)特性5.4

時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)1

0

1Qn+1

=

Q

ˉ

QQn+1

=

Q0

0例1.

設(shè)計(jì)同步四進(jìn)制計(jì)數(shù)器（四分頻器）1、建立原始狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖2、確定觸發(fā)器數(shù)目（2個(gè)）3、狀態(tài)編碼、列狀態(tài)表，求狀態(tài)方程Q1Q0Q1n+1

Q0n+100010110101111000S010S121S031S145.4

時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)1

0

1Qn+1

=

Q

ˉ

QQn+1

=

Q0

0例1.

設(shè)計(jì)同步四進(jìn)制計(jì)數(shù)器（四分頻器）4、觸發(fā)器選型D1

=

Q0

ˉ

Q1

,

D0

=

Q01DQ0C11DQ1C1CP=1選D觸發(fā)器，得到驅(qū)動(dòng)方程5、畫(huà)邏輯圖5.4

時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)1

0

1Qn+1

=

Q

ˉ

QQn+1

=

Q0

0例1.

設(shè)計(jì)同步四進(jìn)制計(jì)數(shù)器（四分頻器）4、觸發(fā)器選型選JK觸發(fā)器，得到驅(qū)動(dòng)方程J1

=

Q0

,

K1

=

Q0J0